一种具有硼酸定向修饰与PEG局部后修饰的细胞印迹聚合物、制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种具有硼酸定向修饰与PEG局部后修饰的细胞印迹聚合物、制备方法及其应用。细胞印迹聚合物制备过程中没有使用抗体等生物试剂，极大降低了制备成本，且提高了材料的稳定性，具有广阔的应用前景。具有广阔的应用前景。具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种具有硼酸定向修饰与PEG局部后修饰的细胞印迹聚合物、制备方法及其应用


[0001]本专利技术属于医用材料领域，涉及一种具有硼酸定向修饰与PEG局部后修饰的细胞印迹聚合物、制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]循环肿瘤细胞是指自发或因诊疗操作等原因由实体瘤或转移灶释放进入人体外周血液循环的所有肿瘤细胞的统称，在肿瘤转移过程中起到重要作用。检测循环肿瘤细胞可提供肿瘤细胞的多组学信息，在肿瘤疗效评价、预后评估与辅助治疗决策中有广阔的应用前景。同时循环肿瘤细胞作为液态活检标本，具有样本易获取、操作简单和可重复操作等优点。然而，循环肿瘤细胞在外周血中数量极少，具有异质性，使得高效分离面临巨大挑战。现有富集分离方法，如密度梯度离心法、免疫磁珠分离法分别存在着灵敏度低、需求血量大和抗体不稳定、容易遗漏EpCAM阴性细胞等缺点。因此，亟需研发一种稳定、高效、高灵敏、低成本捕获循环肿瘤细胞的方法。
[0003]分子印迹聚合物作为人工抗体，在模板细胞存在下固化，可提供定制尺寸、形状和取向的空腔，可选择性地结合靶细胞；聚二甲基硅氧烷具有优良的生理惰性、耐热抗寒、无毒抗震，已用于制备哺乳动物细胞相关的印迹聚合物；循环肿瘤细胞细胞膜表面携带有大量糖蛋白，硼亲和材料可与糖蛋白上的顺式二羟基发生可逆共价结合，2,4
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二氟
‑3‑
甲酰基苯硼酸可在生理条件下选择性识别细胞膜上糖蛋白，在印迹腔内修饰硼酸基团可提高位点对细胞的亲和性，提高捕获效率；聚二甲基硅氧烷疏水性较高，易与细胞膜磷脂双分子层发生疏水作用，导致非特异性吸附，通过模板细胞占据位点，在非印迹区域修饰PEG可显著降低细胞印记聚合物的非特异性吸附，提高捕获选择性。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种具有硼酸定向修饰与PEG局部后修饰的细胞印迹聚合物的制备方法及其捕获循环肿瘤细胞的应用。在制备方面，首先，在固定的模板细胞上，利用硼亲和作用，接枝硼酸功能化二氧化硅纳米颗粒，再加入聚二甲基硅氧烷，固化后剥离翻转，然后通过模板细胞占据位点，在非印迹区域修饰硅烷化的PEG，最后去除模板细胞。在应用方面，将含有靶细胞的血液加到具有硼酸定向修饰与PEG局部后修饰的细胞印迹聚合物，置于孵箱孵育后，用磷酸缓冲盐溶液(pH 7.2
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7.4，10mM)去除未捕获的细胞，用胰酶将捕获的细胞释放出来。该捕获材料整合了硼亲和定向印迹和PEG局部后修饰，无抗体细胞印迹聚合物可高效捕获靶细胞，具有成本低、制备简单、稳定性高、和选择性高等优点。
[0005]具体的，本专利技术提供了如下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种硼酸功能化的二氧化硅纳米颗粒，所述硼酸功能化的二氧化硅纳米颗粒的制备原料包括氨基修饰二氧化硅纳米颗粒、2,4
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二氟
‑3‑
甲酰基苯硼酸制备而成。
[0007]优选地，所述硼酸功能化的二氧化硅纳米颗粒的制备原料还包括甲醇、氰基硼氢化钠。
[0008]优选地，所述硼酸功能化的二氧化硅纳米颗粒的制备原料的质量百分比如下所示：
[0009]氨基修饰二氧化硅纳米颗粒：0.10
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10.56％；
[0010]2,4
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二氟
‑3‑
甲酰基苯硼酸：0.19
‑
1.00％；
[0011]甲醇：90.90
‑
98.56％；
[0012]氰基硼氢化钠：0.79
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1.23％；
[0013]上述的各原料的质量组成之和为100％。
[0014]本专利技术提供了前面所述的硼酸功能化的二氧化硅纳米颗粒的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
[0015]1)将3
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氨丙基三乙氧基硅烷与二氧化硅纳米颗粒反应获得氨基修饰二氧化硅纳米颗粒；
[0016]2)将2,4
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二氟
‑3‑
甲酰基苯硼酸与步骤1)获得的氨基修饰二氧化硅纳米颗粒反应获得硼酸功能化的二氧化硅纳米颗粒。
[0017]优选地，步骤1)的具体操作如下：取二氧化硅纳米颗粒，加入无水乙醇、纯水，超声分散后加入3
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氨丙基三乙氧基硅烷、氨水；磁力搅拌；产物用水/无水乙醇交替清洗，真空干燥，制备得到氨基修饰二氧化硅纳米颗粒。
[0018]优选地，步骤1)的具体操作如下：取0.5g上述二氧化硅纳米颗粒，加入无水乙醇40mL，纯水10mL，超声分散后加入3
‑
氨丙基三乙氧基硅烷500μL、氨水200μL；40℃磁力搅拌3h；产物用水/无水乙醇交替清洗三次，60℃真空干燥，制备得到氨基修饰二氧化硅纳米颗粒。
[0019]优选地，步骤2)的具体操作如下：取氨基修饰二氧化硅纳米颗粒，2,4
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二氟
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甲酰基苯硼酸，加入含1％氰基硼氢化钠的甲醇，超声分散后，室温下磁力搅拌；产物用水/无水乙醇交替清洗，真空干燥，制备得到硼酸功能化的二氧化硅纳米颗粒；将其超声分散在磷酸缓冲盐溶液中，得到混悬液。
[0020]优选地，步骤2)的具体操作如下：取100mg氨基修饰二氧化硅纳米颗粒， 80mg 2,4
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二氟
‑3‑
甲酰基苯硼酸，加入20mL含1％氰基硼氢化钠的甲醇，超声分散后，室温下磁力搅拌12h；产物用水/无水乙醇交替清洗三次，60℃真空干燥，制备得到硼酸功能化的二氧化硅纳米颗粒；将其超声分散在pH 7.2
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7.4，10 mM磷酸缓冲盐溶液中，得到浓度为100μg/mL的混悬液。
[0021]优选地，所述二氧化硅纳米颗粒的制备方法如下：在一容器中将氨水、纯水和无水乙醇常温下磁力搅拌；在另一容器中加入正乙氧基硅烷和无水乙醇，超声混匀，而后将两个容器中的物质混匀；搅拌下反应；产物用水/无水乙醇交替清洗，制备得到二氧化硅纳米颗粒。
[0022]优选地，所述二氧化硅纳米颗粒的制备方法如下：于三颈烧瓶加入氨水4 mL、纯水4mL和无水乙醇40mL，常温下磁力搅拌20min；同时，在一烧杯中加入5mL正乙氧基硅烷和40mL无水乙醇，超声混匀10min，然后倒入上述三颈烧瓶；50℃搅拌下反应5h，产物用水/无水乙醇交替清洗三次，制备得到二氧化硅纳米颗粒。
[0023]本专利技术提供了一种具有硼酸定向修饰的聚二甲基硅氧烷细胞印迹聚合物，所述具有硼酸定向修饰的聚二甲基硅氧烷细胞印迹聚合物的制备原料包括前面所述的硼酸功能化的二氧化硅纳米颗粒、聚二甲基硅氧烷。
[0024]优选地，所述具有硼酸定向修饰的聚二甲基硅氧烷细胞印迹聚合物的制备原料的质量百分比如下：
[0025]聚二甲基硅氧烷：50.00
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100.00％；
[0026]硼酸功能化的二氧化硅纳米颗粒：0.00
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50.00％；
[0027]上述的各原料的质量组成之和为100本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硼酸功能化的二氧化硅纳米颗粒，其特征在于，所述硼酸功能化的二氧化硅纳米颗粒的制备原料包括氨基修饰二氧化硅纳米颗粒、2,4
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甲酰基苯硼酸制备而成；优选地，所述硼酸功能化的二氧化硅纳米颗粒的制备原料还包括甲醇、氰基硼氢化钠；优选地，所述硼酸功能化的二氧化硅纳米颗粒的制备原料的质量百分比如下所示：氨基修饰二氧化硅纳米颗粒：0.10
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10.56％；2,4
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甲酰基苯硼酸：0.19
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1.00％；甲醇：90.90
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98.56％；氰基硼氢化钠：0.79
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1.23％；上述的各原料的质量组成之和为100％。2.权利要求1所述的硼酸功能化的二氧化硅纳米颗粒的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：1)将3
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氨丙基三乙氧基硅烷与二氧化硅纳米颗粒反应获得氨基修饰二氧化硅纳米颗粒；2)将2,4
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甲酰基苯硼酸与步骤1)获得的氨基修饰二氧化硅纳米颗粒反应获得硼酸功能化的二氧化硅纳米颗粒；优选地，步骤1)的具体操作如下：取二氧化硅纳米颗粒，加入无水乙醇、纯水，超声分散后加入3
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氨丙基三乙氧基硅烷、氨水；磁力搅拌；产物用水/无水乙醇交替清洗，真空干燥，制备得到氨基修饰二氧化硅纳米颗粒；优选地，步骤1)的具体操作如下：取0.5g上述二氧化硅纳米颗粒，加入无水乙醇40mL，纯水10mL，超声分散后加入3
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氨丙基三乙氧基硅烷500μL、氨水200μL；40℃磁力搅拌3h；产物用水/无水乙醇交替清洗三次，60℃真空干燥，制备得到氨基修饰二氧化硅纳米颗粒；优选地，步骤2)的具体操作如下：取氨基修饰二氧化硅纳米颗粒，2,4
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甲酰基苯硼酸，加入含1％氰基硼氢化钠的甲醇，超声分散后，室温下磁力搅拌；产物用水/无水乙醇交替清洗，真空干燥，制备得到硼酸功能化的二氧化硅纳米颗粒；将其超声分散在磷酸缓冲盐溶液中，得到混悬液；优选地，步骤2)的具体操作如下：取100mg氨基修饰二氧化硅纳米颗粒，80mg 2,4
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甲酰基苯硼酸，加入20mL含1％氰基硼氢化钠的甲醇，超声分散后，室温下磁力搅拌12h；产物用水/无水乙醇交替清洗三次，60℃真空干燥，制备得到硼酸功能化的二氧化硅纳米颗粒；将其超声分散在pH 7.2
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7.4，10mM磷酸缓冲盐溶液中，得到浓度为100μg/mL的混悬液；优选地，所述二氧化硅纳米颗粒的制备方法如下：在一容器中将氨水、纯水和无水乙醇常温下磁力搅拌；在另一容器中加入正乙氧基硅烷和无水乙醇，超声混匀，而后将两个容器中的物质混匀；搅拌下反应；产物用水/无水乙醇交替清洗，制备得到二氧化硅纳米颗粒；优选地，所述二氧化硅纳米颗粒的制备方法如下：于三颈烧瓶加入氨水4mL、纯水4mL和无水乙醇40mL，常温下磁力搅拌20min；同时，在一烧杯中加入5mL正乙氧基硅烷和40mL无水乙醇，超声混匀10min，然后倒入上述三颈烧瓶；50℃搅拌下反应5h，产物用水/无水乙醇交替清洗三次，制备得到二氧化硅纳米颗粒。3.一种具有硼酸定向修饰的聚二甲基硅氧烷细胞印迹聚合物，其特征在于，所述具有硼酸定向修饰的聚二甲基硅氧烷细胞印迹聚合物的制备原料包括权利要求1所述的硼酸功
能化的二氧化硅纳米颗粒、聚二甲基硅氧烷；优选地，所述具有硼酸定向修饰的聚二甲基硅氧烷细胞印迹聚合物的制备原料的质量百分比如下：聚二甲基硅氧烷：50.00
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100.00％；硼酸功能化的二氧化硅纳米颗粒：0.00
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50.00％；上述的各原料的质量组成之和为100％。4.权利要求3所述的具有硼酸定向修饰的聚二甲基硅氧烷细胞印迹聚合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：1)将权利要求1所述的硼酸功能化的二氧化硅纳米颗粒与固定细胞反应形成接枝有硼酸的固定细胞；2)与聚二甲基硅氧烷反应获得具有硼酸定向修饰的聚二甲基硅氧烷细胞印迹聚合物；优选地，所述制备方法包括如下步骤：1)按照权利要求2所述的制备方法制备权利要求1所述的硼酸功能化的二氧化硅纳米颗粒混悬液；2)将权利要求1所述的硼酸功能化的二氧化硅纳米颗粒混悬液与固定细胞反应形成接枝有硼酸的固定细胞；3)将步骤2)获得的接枝有硼酸的固定细胞与聚二甲基硅氧烷反应获得具有硼酸定向修饰的聚二甲基硅氧烷细胞印迹聚合物；优选地，步骤2)的具体操作如下：将固定细胞加入权利要求1所述的硼酸功能化的二氧化硅纳米颗粒混悬液，静置后，用磷酸缓冲盐溶液洗涤，得到接枝有硼酸的固定细胞；优选地，步骤2)的具体操作如下：向固定细胞中加入权利要求1所述的硼酸功能化的二氧化硅纳米颗粒混悬液，室温静置1h后，用pH 7.2...

【专利技术属性】
技术研发人员：王涎桦，董林毅，孙毅，
申请(专利权)人：天津医科大学，
类型：发明
国别省市：